KR 01 Rlab

7/23/2019 KR 01 Rlab

http://slidepdf.com/reader/full/kr-01-rlab 1/13

Laporan Pratikum

Remote Laboratory

Nama : Immanuel Sinaga

NPM : 1506728724

Fakultas : Teknik

Departemen/Prodi : Teknik Sipil

Kelompok Pratikum : 14

Kode Pratikum : KR 01

Minggu Percobaan : ke-5

Tanggal Percobaan : 2015

Koordinator Asistan : Tutta Aurum Nissauf

Unit Pelaksana Ilmu Pengetahuan Dasar

UPP-IPD

Universitas Indonesia

Depok

7/23/2019 KR 01 Rlab


I. Tujuan Praktikum

Menggunakan hotwire sebagai sensor kecepatan aliran udara.

II. Peralatan

a. Kawat pijar (hotwire)

b.

Fan

c. Voltmeter dan Amperemeter

d. Adjustable power supply

e. Camcorder

f. Unit PC beserta DAQ dan perangkat pengendali otomatis

III. Landasan Teori

Single normal probe adalah suatu tipe hotwire yang paling banyak digunakan

sebagai sensor untuk memberikan informasi kecepatan aliran dalam arah axial saja.

Probe seperti ini terdiri dari sebuah kawat logam pendek yang halus yang disatukan

pada dua kawat baja. Masing masing ujung probe dihubungkan ke sebuah sumber

tegangan. Energi listrik yang mengalir pada probe tersebut akan didispasi oleh

kawat menjadi energi kalor. Besarnya energi listrik yang terdisipasi sebanding

dengan tegangan , arus listrik yang mengalir di probe tersebut dan lamanya waktu

arus listrik mengalir.

P = v i Δ t

Bila probe dihembuskan udara maka akan merubah nilai resistansi kawat sehingga

merubah besarnya arus listrik yang mengalir. Semakin cepat udara yang mengalir

maka perubahan nilai resistansi juga semakin besar dan arus listrik yang mengalir

juga berubah. Jumlah perpindahan panas yang diterima probe dinyatakan oleh

overheat ratio yang dirumuskan sebagai :

Rw = resistansi kawat pada temperatur pengoperasian (dihembuskan udara).

Ra = resistansi kawat pada temperatur ambient (ruangan).

7/23/2019 KR 01 Rlab


Hot wire probe harus dikalibrasi untuk menentukan persamaan yang menyatakan

hubungan antara tegangan kawat (wire voltage , E) dengan kecepatan referensi

(reference velocity , U) setelah persamaan diperoleh, kemudian informasi

kecepatan dalam setiap percobaan dapat dievaluasi menggunakan persamaan

tersebut. Persamaan yang didapat berbentuk persamaan linear atau persamaan

polinomial.

Pada percobaan yang akan dilakukan yaitu mengukur tegangan kawat pada

temperatur ambient dan mengukur tegangan kawat bila dialiri arus udara dengan

kecepatan yang hasilkan oleh fan. Kecepatan aliran udara oleh fan akan divariasikan

melalui daya yang diberikan ke fan yaitu 70 , 110 , 150 dan 190 dari daya maksimal

230 m/s.

IV. Prosedur Percobaan

1.

Mengaktifkan webcam di web rLab.

2. Memberikan aliran udara dengan kecepatan 0m/s.

3. Menghidupkan motor penggerak kipas dengan mengaktifkan power supply

kipas.

4. Mengukur tegangan dan arus listrik di kawat hot wire.

5. Mengulangi langkah 2 sampai 4 untuk kecepatan 70, 110, 150, 190, dan 230

m/s.

7/23/2019 KR 01 Rlab


V. Tugas dan Evaluasi

a. Berdasarkan data yang didapat , buatlah grafik yang menggambarkan hubungan

Tegangan Hotwire dengan Waktu untuk tiap kecepatan aliran udara.

b.

Berdasarkan pengolahan data di atas, buatlah grafik yang menggambarkan

hubungan Tegangan Hotwire dengan Kecepatan aliran angin.

c. Buatlah persamaan kecepatan angin sebagai fungsi dari tegangan hotwire.

d. Berdasarkan percobaan dan data yang didapat, apakah kita dapat menggunakan

kawat Hotwire sebagai pengukur kecepatan angin?

e. Berilah analisis dari hasil percobaan ini.

VI. Hasil dan Evaluasi

Berdasarkan persamaan (I) sebelumnya, besarnya energi listrik yang terdisipasi

sebanding dengan tegangan, arus listrik yang mengalir di probe tersebut dan

lamanya waktu arus listrik mengalir. Pada persamaan

W = V.I.t

Sedangkan persamaan untuk energi adalah sebanding dengan gaya dan perpindahan

W = F.s

Maka

V.I.t = F.s

V.I.t = F.v.t

V.I = F.v

7/23/2019 KR 01 Rlab


1. Kecepatan angin 0 m/s

Waktu

Kec

Angin V-HW I-HW

1 0 2.111 53.9

2 0 2.111 53.9

3 0 2.110 54.0

4 0 2.110 54.2

5 0 2.110 54.4

6 0 2.110 54.4

7 0 2.110 54.2

8 0 2.111 54.0

9 0 2.110 53.9

10 0 2.110 53.9

2.110

2.110

2.110

2.110

2.111

2.111

2.111

0 2 4 6 8 10 12

T e g a n g a n

Waktu

Tegangan terhaadap Waktu

7/23/2019 KR 01 Rlab



Waktu

Kec

Angin V-HW I-HW

1 70 2.111 53.9

2 70 2.111 54.0

3 70 2.111 54.2

4 70 2.111 54.5

5 70 2.111 54.3

6 70 2.111 54.07 70 2.111 53.9

8 70 2.111 53.9

9 70 2.111 54.1

10 70 2.111 54.4


2,109

2,1095

2,11

2,1105

2,111

2,1115

2,112

2,1125

2,113

0 2 4 6 8 10 12

T e g a n g a n

Axis Title

Tegangan terhadap Waktu

2,109

2,11

2,111

2,112

2,113

0 2 4 6 8 10 12

T e g a n g a n

Axis Title


7/23/2019 KR 01 Rlab


Waktu

Kec

Angin V-HW I-HW

1 110 2.111 53.9

2 110 2.111 53.9

3 110 2.111 54.1

4 110 2.111 54.3

5 110 2.111 54.5

6 110 2.111 54.4

7 110 2.111 54.2

8 110 2.111 54.0

9 110 2.111 53.9

10 110 2.111 53.9

4. Kecepatan Angin 150 m/s

Waktu

Kec

Angin V-HW I-HW

1 150 2.111 53.9

2 150 2.111 53.9

3 150 2.111 54.1

4 150 2.111 54.2

5 150 2.111 54.4

6 150 2.111 54.4

7 150 2.111 54.3

8 150 2.111 54.1

9 150 2.111 54.0

10 150 2.111 53.9

2,109

2,1095

2,11

2,1105

2,111

2,1115

2,112

2,1125

2,113

0 2 4 6 8 10 12

T e g a n g a n

Axis Title


7/23/2019 KR 01 Rlab



Waktu

Kec

Angin V-HW I-HW

1 190 2.111 54.0

2 190 2.111 53.9

3 190 2.111 54.0

4 190 2.111 54.2

5 190 2.111 54.4

6 190 2.111 54.3

7 190 2.111 54.0

8 190 2.111 53.9

9 190 2.111 53.9

10 190 2.111 54.1

2,109

2,1095

2,11

2,1105

2,111

2,1115

2,112

2,1125

2,113

0 2 4 6 8 10 12

T e g a n g a n

Axis Title


7/23/2019 KR 01 Rlab



Waktu

Kec

Angin V-HW I-HW

1 230 2.112 54.1

2 230 2.112 54.3

3 230 2.112 54.4

4 230 2.112 54.3

5 230 2.112 54.0

6 230 2.112 53.9

7 230 2.112 53.9

8 230 2.112 54.0

9 230 2.112 54.2

10 230 2.112 54.5

0

0,5

1

1,5

2

2,5

0 2 4 6 8 10 12

Tegangaan terhadap Waktu

7/23/2019 KR 01 Rlab


Tegangan rata-rata

Kecepatan

AnginTegangan Rata - rata

0 m/s 2111

70 m/s 2111

110 m/s 2111

150 m/s 2111

190 m/s 2111

230 m/s 2112

Hubungan kecepatan angin dan tegangan rata-rata:

2110,8

2111

2111,2

2111,4

2111,6

2111,8

2112

0 1 2 3 4 5 6 7

Tegangan Rata Rata

7/23/2019 KR 01 Rlab


VII. Analisis

a. Analisis percobaan

Percobaan ini bertujuan untuk menentukan kecepatan aliran udara dengan

menggunakan hotwire sebagai sensor atau detector. Percobaan ini menggunakan

kawat tipis sebagai sensor atau detector untuk mengukur atau memberikan

informasi tentang nilai dari kecepatan udara pada kipas angin. Kawat ini

dihubungkan dengan sumber tegangan listrik sehingga tercipta aliran arus listrik.

Kemudian energi listrik yang ada pada kawat atau yang mengalir didisipasi oleh

kawat dan selanjutnya energi listrik tersebut diubah menjadi energi kalor.

Pada saat dilakukan percobaan, probe dialiri oleh arus udara dari kipas angin.

Probe yang dihembuskan udara akan merubah nilai resistansi kawat sehingga

merubah besarnya arus listrik yang mengalir. Kecepatan udara dengan nilai 0 m/s

memiiki tegangan listrik yang lebih tinggi dibandingkan dengan kecepatan udara

dengan nilai kecepatan udara 70 m/s, 110 m/s, 150 m/s, 190 m/s, dan 230 m/s.

Nilai tegangan listrik yang dialiri oleh arus udara 230 m/s adalah yang paling

kecil. Ini berarti secara berurutan nilai tegangan listrik yang terbesar dari

kecepatan udara 0 m/s, 70 m/s, 110 m/s, 150 m/s, dan 230 m/s. Maka, semakin

besar kecepatan udara yang mengalir, semakin kecil nilai tegangan listrik yang

ada pada kawat tipis tersebut. Namun, hal ni berkebalikan dengan nilai kuat arus

listrik yang mengalir. Semakin besar nilai kecepatan udara yang mengalir,

semakin besar pula nilai kuat arus listriknya. Besar kecilnya resistansi ini pula

yang nantinya akan menentukan berapa besar nilai perpindahan atau transfer kalor

pada probe.

b. Analisis Hasil

Dalam percobaan ini, praktikan memperoleh data atau hasil percobaan yang

bervariasi. Kecuali data percobaan dengan kecepatan 0 m/s. Dalam data itu, nilai

tegangan listrik konstan atau stabil, yaitu bernilai 2,112 Volt. Setiap data

7/23/2019 KR 01 Rlab


percobaan yang diperoleh dibuat grafik dan menghitung tegangan rata-rata pada

masing-masing nilai kecepatan udara untuk pengolahan data. Hasil yang diperoleh

untuk kecepatan udara 70 m/s, 110 m/s, 150 m/s, 190 m/s, dan 230 m/s cukup

bervariasi, khususnya nilai tegangan listrik pada kawat tipis. Meskipun bervariasi,

nilai tegangan listrik tersebut tidak terlalu beda jauh. Ini dikarenakan kecilnya

kesalahan yang terjadi pada saat penghitungan komputerisasi rlab. Praktikan

belum bisa menentukan nilai kesalahan relatif percobaan apabila dilakukan

dengan manual. Penghitungan secara komputerisasi kesalahan relatifnya memang

sudah diatur, namun untuk penghitungan secara manual kesalahan relatifnya

masih bisa ditekan sekecil mungkin atau bahkan kesalahan relatifnya lebih besar

dibandingka dengan penghitungan secara manual dikarenakan percobaan yang

dilakukan secara manual bisa terjadi kesalahan-kesalahan yang ada pada

pengukuran atau pengukuran, seperti kesalahan sistematik ataupun kesalahan

acak. Berdasarkan rata-rata tegangan listrik yang diperoleh, tegangan listrik

mengalami penurunan setiap kenaikan kecepatan udara. Untuk melihat secara

detail, bisa dilihat dalam grafik.

c. Analisis grafik

Grafik sangat berguna untuk melihat data secara detail dan menarik untuk

dilihat. Sehingga data yang diperoleh bisa tersampaikan kepada pembaca laporan

ini. Dari grafik yang diperoleh, kita bisa melihat variasi data yang tidak terlalu

jauh. Untuk percobaan dengan kecepatan angin 0 m/s tidak ada perubahan

tegangan listrik. Untuk percobaan dengan kecepatan angin 70 m/s diperoleh hasil

yang bervariasi, namun tidak terlalu jauh perbedaannya sehingga masih dibilang

stabil. Untuk percobaan dengan kecepatan angin 110 m/s diperoleh hasil yang

bervariasi, namun tidak terlalu jauh perbedaannya sehingga masih dibilang stabil.

Untuk percobaan dengan kecepatan angin 150 m/s diperoleh hasil yang bervariasi,

namun tidak terlalu jauh perbedaannya sehingga masih dibilang stabil. Untuk

percobaan dengan kecepatan angin 190 m/s diperoleh hasil yang bervariasi,

namun tidak terlalu jauh perbedaannya sehingga masih dibilang stabil. Dan untuk

percobaan dengan kecepatan angin 230 m/s diperoleh hasil yang bervariasi,

namun tidak terlalu jauh perbedaannya sehingga masih dibilang stabil. Jika dilihat

secara keseluruhan, grafik gabungan dari semua data menunjukkan penurunan

7/23/2019 KR 01 Rlab


tegangan listrik setiap kenaikan kecepatan udara. Ini berarti terjadi kenaikan

resistansi dan kuat arus listrik pada probe.

VIII. Kesimpulan

1. Kawat pijar (hot wire) dapat digunakan sebagai alat sensor atau detector

kecepatan aliran udara.

2. Aliran udara yang melewati probe bisa merubah nilai resistansi pada probe.

3. Semakin cepat aliran udara yang melewati probe, semakin kecil nilai tegangan

listrik.

4. Namun sebaliknya semakin cepat aliran udara yang melewati probe, semakin

besar nilai kuat arus probe.

KR 01 Rlab

Documents

Transcript of KR 01 Rlab